Методы усиления компенсаторного эффекта экосистем пригородных территорий при возрастании антропогенного воздействия

Стульникова, Юлия Владимировна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Методы усиления компенсаторного эффекта экосистем пригородных территорий при возрастании антропогенного воздействия
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Методы усиления компенсаторного эффекта экосистем пригородных территорий при возрастании антропогенного воздействия"

На правах рукописи

Стульникова Юлия Владимировна

МЕТОДЫ УСИЛЕНИЯ КОМПЕНСАТОРНОГО ЭФФЕКТА

ЭКОСИСТЕМ ПРИГОРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПРИ ВОЗРАСТАНИИ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ (на примере г. Тулы)

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

1 О ДЕК 2009

Иваново-2009

003487789

Работа выполнена в ГОУВПО «Ярославский государственный технический университет» на кафедре «Охраны труда и природы» и в ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» на кафедре «Общей химической технологии».

Научный руководитель:

Володин Николай Иванович, доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Гусакова Наталия Николаевна, доктор химических наук, профессор

Светцов Владимир Иванович доктор химических наук, профессор

Ведущая организация:

Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Лаборатория функциональной экологии, г. Пущино Московской обл.

Защита состоится 23 декабря 2009 г. в 10 часов в ауд. Г-205 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.02 при ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 10.

Автореферат диссертации разослан » ноября 2009 г.

Ученый секретарь совета

по защите докторских и кандидатских

диссертаций, д.т.н., ст.н.с.

Гришина Е.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Решение проблемы снижения антропогенной нагрузки па экосистемы в результате выбросов загрязняющих веществ (ЗВ), воздействия биологических, физических и других факторов представляет собой важную природоохранную задачу. При этом не менее важной самостоятельной задачей является повышение резистентности (устойчивости) экосистем к определенным факторам антропогенного воздействия на них.

Известно, что самоочищающие, самовосстанавливающие функции природных экосистем, в целом, исчерпаны или находятся на пределе этого исчерпания. Очевидны все признаки декомпенсации компонентов биосферы - расстройства их функционирования, возникающие при неспособности приспособительных механизмов компенсировать вызванные антропогенным воздействием нарушения. В этой связи актуальной задачей является изучение методов усиления компенсаторного эффекта - механизма приспособления экосистем к внешним воздействиям с целью снижения их неблагоприятных последствий.

Компенсаторным эффект, в принципе, является совокупностью ответных приспособительных реакций самого организма (экосистемы) и в обычных условиях генерируется самопроизвольно («автоматически»). Однако, признавая основной причиной нарушения экологического равновесия - антропогенную нагрузку, очевидно, следует признать и насущную необходимость «антропогенного участия» в процессе формирования защитных, приспособительных реакций окружающей среды (ОС), как меры моральной ответственности общества за нарушение принципов рационального природопользования.

Достаточно серьезными являются экологические проблемы крупного промышленного центра - города Тулы н его пригородных территорий. В атмосферу региона выбрасывается около 200 наименований ЗВ. Основной вклад в массу выбросов от стационарных источников вносят предприятия металлургии - 46 %, электроэнергетики - 40 %, химической промышленности - 6 %. Тульская область характеризуется одним из самых высоких показателей в России плотности выпадения тяжелых металлов (ТМ): свинца (более 10 кг/км2 в год), ртути (50 - 100 г/км2 в год).

В этой связи цель и задачи настоящего исследования были сформулированы следующим образом.

Цель работы: установление закономерностей усиления компенсаторного эффекта экосистем пригородных территорий, как механизма повышения их устойчивости и приспособления к возрастанию уровня антропогенной нагрузки с целью снижения неблагоприятных последствий (ущерба).

Задачи работы.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) изучить характер взаимодействия антропогенных выбросов ЗВ с различными типами экосистем пригородных территорий и методы повышения компенсаторного эффекта данных экосистем;

2) провести моделирование взаимодействия антропогенных выбросов ЗВ с компонентами экосистем пригородных территорий;

3) изучить закономерности загрязнения ТМ сельскохозяйственных культур, культивируемых на пригородных территориях, и методы повышения компенсаторного эффекта экосистем при воздействии ТМ;

4) исследовать условия фитодетоксикации почв пригородных территорий, загрязненных ТМ;

5) разработать методы снижения содержания ТМ в сельскохозяйственной продукции.

Научная новизна.

В ходе работы получены результаты, которые вносят вклад в развитие теории мониторинга ОС, изучения процессов миграции ЗВ в элементах биосферы, а именно:

1) установлена взаимосвязь между состоянием и соотношением элементов экосистемы (поле-луг-лес) и условиями пространственного распространения выбросов ЗВ на пригородных территориях промышленного центра; показано, что при соотношении длины территорий поле:луг:лес, равном 1:2:1, каждый элемент и экосистема, в целом, в наибольшей степени способствуют усилению компенсаторного эффекта и минимизации рассеивания ЗВ;

2) адаптирована модель распространения ЗВ по территории пригородной экосистемы, учитывающая закономерности конвективного диффузионного переноса токсикантов, закономерности движения воздушных масс, а также поглощение ЗВ растениями; установлено, что максимальные значения параметров поглощения ЗВ соответствуют данным натурных наблюдений, что подтверждает адекватность разработанной модели и возможность ее использования в целях прогнозирования развития экологических ситуаций;

3) установлены закономерности процессов миграции ТМ в почве и сельскохозяйственных культурах; показано, что наибольший уровень загрязнения отмечается в пахотном слое (20-25 см) обрабатываемых сельхозугодий, а на необрабатываемых площадях (луг, поле) в верхних горизонтах почвы (0-10 см) ТМ содержится больше, чем на обрабатываемых угодьях; отмечено повышение компенсаторного эффекта элементов экосистем за счет фитодетоксикации почв, загрязненных ТМ.

Практическое значение.

На основании научных исследований, выводов и обобщений предложены пути реализации результатов работы:

1) разработаны рекомендации по уменьшению дальности пространственного распространения газообразных и аэрозольных выбросов города - промышленного центра за счет соблюдения соответствующего соотношения длины территорий элементов экосистем (поле-луг-лес); по размещению и конструированию защитных лесополос;

2) предложены меры по предотвращению загрязнения почв ТМ; в целях усиления защитных свойств растений и почвы, снижения концентрации усвояемых форм ТМ в почвах рекомендовано систематическое внесение в почву органических и соответствующих видов минеральных удобрений, а также проведение известкования закисленных почв;

3) разработаны рекомендации по фитодетоксикации почв, загрязненных ТМ; предложено регулировать видовой состав растительности и количество получаемой биомассы, вводить в полевой севооборот корнеплодные культуры (до 20-25% площади сельхозугодий);

4) предложены меры по снижению содержания ТМ в сельскохозяйственной продукции и предотвращению попадания данных токсикантов в трофические цепи за счет применения водной обработки растительной массы, используемой для приготовления зеленого корма, кормовой муки и силосования;

5) результаты работы приняты к реализации хозяйствами, расположенными в пригородных зонах г. Тулы (СПК «Приупские зори», СПК «Восход 2»).

Надежность результатов и достоверность выводов.

Надежность полученных результатов обеспечена использованием современных методов исследования, классического аппарата статистической обработки результатов эксперимента. Достоверность и обоснованность выводов и рекомендаций, сделанных в работе, обусловлена их соответствием фундаментальным положениям теории мониторинга ОС и процессов миграции токсикантов в биосфере.

Апробация работы.

Результаты этапов исследования и работы в целом докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры аэрологии, охраны труда и окружающей среды ТулГУ (г.Тула, 2003-2004г.г.), на 6-ой международной научно-технической конференции «Высокие технологии в экологии» (г. Воронеж, 2003 г.), на Всероссийской научно-практической

конференции «Роль социальных, гигиенических и биологических факторов в становлении возрастных особенностей населения» (г. Пенза, 2003 г.), Всероссийской конференции «Современные проблемы экологии и рационального природопользования» (г. Тула, 2003 г.), на 7-ой международной конференции «Высокие технологии в экологии», (г. Воронеж, 2004 г.), на международной научно-технической конференции «Энергосбережение, экология и безопасность», (г. Тула, 2004 г.), на 2-ой международной научно-практической конференции «Экологические проблемы современности» (г. Пенза, 2006 г.).

На защиту выносятся:

1) обоснование взаимосвязи между состоянием и соотношением элементов экосистемы (полс-луг-лес) и условиями пространственного распространения выбросов ЗВ на пригородных территориях промышленного центра;

2) модель распространения ЗВ по территории пригородной экосистемы, учитывающая закономерности конвективного диффузионного переноса токсикантов, закономерности движения воздушных масс, а также поглощение и рассеивание ЗВ растениями;

3) обоснование закономерностей процессов миграции TM в сельскохозяйственных культурах н повышения компенсаторного эффекта элементов экосистем за счет фитодетоксикации почв, загрязненных TM;

4) практические рекомендации по конструированию и размещению защитных лесополос, по фитодетоксикации почв, загрязненных TM, по снижению содержания TM в сельскохозяйственной продукции.

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в формулировке цели и задач исследования, проведении эксперимента, обсуждении результатов работы и ее апробации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 научных трудов, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 134 страницах, содержит 25 рисунков, 25 таблиц; состоит из введения, общей характеристики работы, четырех глав, основных выводов, списка используемой литературы (180 наименований) и приложения (объемом 23 страницы).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность работы, дала краткая характеристика существующего положения в области изучения характера взаимодействия антропогенных выбросов с различными типами пригородных экосистем и разработки методов повышения их компенсаторного эффекта.

В разделе «Общая характеристика работы» сформулированы цель и задачи исследования, обоснованы научная новизна и практическое значение работы.

Первая глава диссертации посвящена анализу влияния антропогенного воздействия на уровень загрязнения экосистем пригородных территорий промышленных центров.

В первом разделе приведена характеристика источников выбросов вредных веществ г. Тулы. Сделан вывод о том, что к таким источникам следует отнести автомобильный транспорт, промышленные предприятия, промышленные и бытовые котельные.

Второй раздел посвящен анализу влияния уровня антропогенного воздействия на состояние растительных сообществ пригородных территорий, а также анализу перспектив использования метода фиторемедиации почв. Показано, что длительное воздействие антропогенных выбросов приводит к значительному снижению продуктивности надземной и корневой биомассы и изменению видового состава растений. В этой связи очистка (восстановление) почв путем извлечения из них избыточного количества вредных веществ с помощью растений-аккумуляторов представляет собой весьма перспективный метод биологической рекреации почвенных экосистем.

В третьем разделе проанализированы методы совершенствования структуры ландшафтов пригородных территорий, как фактора усиления компенсаторного эффекта экосистем при возрастании антропогенного воздействия. Показано, что в результате экологической оптимизации пригородных ландшафтов путем внедрения агро-лесо-луго-мелиоративной системы могут быть созданы условия для формирования более высокого качества ОС.

Выявлено, что к настоящему времени недостаточно изучено влияние антропогенного воздействия на уровень загрязнения экосистем пригородных территорий промышленных центров. В литературе содержатся ограниченные сведения по влиянию степени загрязнения атмосферного воздуха на уровень загрязнения почв пригородных территорий, отсутствуют данные по характеру сезонного изменения приспособительных реакций экосистем пригородных территорий к антропогенному воздействию с целью снижения неблагоприятных последствий. Не установлены закономерности взаимосвязи между состоянием элементов экосистемы пригородных территорий и дальностью распространения ЗВ. В литературе отсутствуют рекомендации по уменьшению зоны пространственного распространения токсичных выбросов промышленного центра, не разработаны рекомендации по защите растительности.

Во второй главе рассмотрено методическое обеспечение проведения эксперимента, приведена характеристика объекта исследования: единой экологической системы «промышленно-развитый город (Тула) - его пригородные территории», площадью более 350 тыс. гектаров с учетом розы ветров для данного региона (см. рис. 1).

—' ! Г > I fL.ni

♦ Алексии : го ; 1 Г с

Ясногсрс« у. ; ¿--О '

а) б)

Рис. 1. Объект исследования - экологическая система «промышленно-развитый город (Тула) - его пригородные территории» (а) и роза ветров для региона (б):

1 внешняя граница — — — граница экосистемы 1

• • • • - маршрут I — ■ — ■ граница экосистемы 2

■ ■■ш -маршрут II ■■ граница экосистемы 3

▲ ▲▲▲ -маршрут III

На исследуемой территории пригородной экосистемы были установлены постоянные пункты наблюдения. Сочетания нескольких пунктов наблюдений образовывали три маршрута наблюдений протяженностью до 25 километров от города. Пункты наблюдений в маршрутах были удалены от города на расстоянии 0, 2, 5, 10, 15, 20 и 25 км. Наиболее удаленный пункт маршрута был принят в качестве контрольного (соответствующего фоновому загрязнению), так как уровень загрязнения атмосферного воздуха на расстоянии 25, 30 и 40 км от города существенно не менялся. В пунктах наблюдения отбирали пробы воздуха, почвы и растений для последующего анализа.

В этой же главе изложено описание методики эксперимента, проводимого в лабораторных и полевых условиях. Анализ проб воздуха, почв, растений на содержание вредных веществ определяли методом рентгенофлуоресцентного анализа с помощью кристалл-дифракционного сканирующего спектрометра серии «Спектроскан Макс ОУ». Приведена методика оценки погрешности эксперимет-альных данных.

Третья глава работы посвящена описанию результатов эксперимента и их обсуждению.

В первом разделе изучен характер взаимодействия антропогенных выбросов с различными типами экосистем и методов повышения их компенсаторного эффекта. Тула -крупный город с развитой промышленностью, рассматривается в данной работе как точечный источник выбросов ЗВ. Наличие в пригородной зоне различных комбинаций растительных сообществ позволило выделить несколько типов экологических подсистем. Распределение угодий по пригородной зоне неравномерное. Площади поля, луга и леса в северной части её относятся друг к другу как 1:1:2, в западной - 2:1:1 и в юго-западной, южной и юго-восточной как 1:2:1. Площадь каждой экологической подсистемы составляет порядка 50-70 тыс. гектаров.

Механизм взаимодействия токсикантов с составными элементами экосистем к настоящему времени в достаточной степени не изучен. Можно предположить, что такие критериальные ксенобиотики, изучаемые нами, как ТМ взаимодействуют с почвенной системой следующим образом. Гуминовые и фульвокешюты содержат функциональные группы, способные образовывать довольно прочные связи с ТМ по салицилатному (с участием карбоксильной группы и фенолыюго гидроксила) и фталатному типу (см. рис. 2).

Хелатарукхцаяметалл -цис-*- цис-... -цис

Олигопептидная группировка ион 2-х валентного металла ;

Первкиньи бтентатньм книлегс -цис-х-цис-...-цис

I I ион 2-х валентного металла

Скручивав -ЧИС-х-цк-...-цис

■цис -,

1го металла —'

ион 2-х валентного металла

Тримеркагтщныйкомплекс -цис-х-цис-...-цис -

I I ион 2-х валентного металла

Рис. 2. Механизм взаимодействия токсикантов с составными элементами экосистем.

Специфичными в отношении связывания ионов ТМ считаются богатые цистеином белки - металлотионеины, синтезирующиеся в клетках растений в ответ на воздействие ТМ. Металлсвязывающие белки синтезируются в норме в незначительном количестве. Их содержание в клетке резко возрастает при действии ТМ и снижается в случае уменьшения концентрации ТМ в питательном субстрате. Причем повышенные концентрации ТМ в среде стимулируют не только синтез металлотионеинов, но и связывание этими белками большей части поступивших в клетку ионов металлов. С этой точки зрения можно говорить о специфичности механизма детоксикацин ТМ растительными организмами. В основе этого механизма лежат процессы комплексообразования, протекающие по схеме, приведенной на рис. 2.

В работе изучен характер взаимодействия антропогенных выбросов с различными типами экосистем. Получены данные по содержанию оксида углерода, аммиака и диоксида серы в пробах воздуха на различном удалении от города с подветренной и наветренной сторон по сезонам года (см. рис. 3). Экспериментально доказано, что даже с наветренной стороны в воздухе обнаруживаются высокие (выше фоновых) концентрации ЗВ.

Загрязнение воздуха диоксидом серы с подветренной стороны города Тулы (март-апрель) Загрязнение воздуха диоксидом серы с

наветренной стороны города Тулы (март-апрель)

5 10 15 20

Расстояние от города, км

Загрязнение воздуха монооксидом углерода с подветренной стороны города Тулы (май-июнь)

Загрязнение воздуха монооксидом углерода с наветренной стороны города Тулы (май-июнь)

Расстояние от города, км

8 10 13 20 25

Расстояние от города, км

Загрязнение воздуха аммиаком с подветренной стороны города Тулы (май-июль)

Загрязнение воздуха аммиаком с наветренной стороны города Тулы (май-июнь)

£ о.ов

Расстояние до города, км

Загрязнение воздуха диоксидом серы с наветренной стороны города Тулы (май-июль)

Загрязнение воздуха диоксидом серь« с подветренной стороны города ,Тулы (май-июль)

2 5 10 15 20 25 Расстояние от города, км

2 5 10 15 20 Расстояние от города, км

Загрязнение воздуха диоксидом серы с подветренной стороны города Тулы (август-сентябрь)

Загрязнение воздуха монооксидом углерода с подветренной стороны города Тулы (август-сентябрь)

Загрязнение воздуха аммиаком с подветренной стороны города Тупы (август-сентябрь)

0,45 0,4 0,35 з 0,3 "i 0,25 « 0.2

Й и 0,1 0,05 0

Ё6Е

4 5

о 3 5

Э 2 5

О О г 1.5

0 5

О 2 5 10 15 20 25 Расстояние от города, км

0 2 5 10 15 20 25 Расстояние от города, км

Рис. 3. Характер распространения газовых выбросов по территории пригородных зон. ♦ - соотношение поле:луплес = 2:1:1; ■ - соотношение поле:луг:лес = 1:1:2;

А- соотношение поле:луг:лес = 1:2:1.

Установлено, что количество газообразных и пылевых выбросов в атмосфере пригородной зоны обусловливается наличием, состоянием и взаимодействием экосистем. Наилучшие условия реализации компенсаторного эффекта (поглощения выбросов в пригородной экосистеме) наблюдаются при соотношении площадей поля, луга и леса, равном 1:2:1 (маршрут III). Значения концентраций ЗВ на маршрутах с преобладанием лесных площадей (маршрут II) или поля (маршрут I) в целом больше, чем в первом случае, т. е. эффективность снижения уровня антропогенного загрязнения первых двух вариантов сочетания элементов экосистем систем ниже.

Обнаружено, что основным источником загрязнения растений и почвы соединениями ТМ являются не только газообразные и пылевые выбросы промышленных предприятий города, но и вносимые на поля, удобрения и препараты химической защиты сельскохозяйственных культур. В результате суммарного воздействия всех источников загрязнения происходит постепенное увеличение концентраций ТМ в почвах полей пригородных зон (см. рис. 4). Наиболее высокий уровень загрязнения отмечается в пахотном горизонте (20-25 см) обрабатываемых полей. По мере удаления сельхозугодий от источника загрязнения, концентрации ТМ в почвах снижаются.

з:

0 10 15 20 30 Расстояние от города, км

а)

0 19 15 20 30 Расстояние от города, км

0 10 15 20 30 Расстояние от города, км

б) В)

Рис. 4. Валовое содержание тяжелых металлов в почвах полей пригородных зон (маршрут III) в пахотном горизонте (20 - 25 см), мг/кг (III декада апреля): а) валовое содержание Со; б) валовое содержание Zn; в) валовое содержание Sb;

Ш- на нолях незащищенных леем и лесополосами; ♦ - на полях под защитой леса и лесополос; А- ПДК соответствующего металла.

Второй раздел посвящен моделированию взаимодействия антропогенных выбросов с компонентами пригородных экосистем. Для изучения рассеивающей способности различных

вариантов сочетания элементов экосистем разработана соответствующая математическая модель и уравнение для расчета параметра поглощения ЗВ (см. рис. 5). Результаты численного эксперимента, приведенные в табл. 1 и на рис.5, подтверждают вывод о том, что максимальной поглощающей способностью обладает сочетание элементов экосистем, соответствующее маршруту III (наблюдаются наибольшие значения параметра поглощения).

Результаты проведенного нами численного эксперимента свидетельствуют о том, что при дальнейшем увеличении антропогенной нагрузки на пригородные территории, даже при наличии оптимальных для рассеивания ЗВ соотношений элементов экосистемы, концентрации ТМ в элементах пригородной экосистемы значительно возрастут (см. рис. 6).

Расчет параметра поглощения загрязняющих веществ:

Г/1л-(|пГ0-1аГ,)

/=1

и - скорость движения попмлпых масс, м/с; х,— расстояние от города, км; С, - концентрация примеси в городе, мг/м1; С, — концентрация примеси в пункте замеров

на х,-ом расстоянии от города, мг/м*; п - количество пунктов чамеров |,|[ |)Я111Я1ои|||\ веществ, шт.

Рис. 5. Моделирование взаимодействия антропогенных выбросов с компонентами пригородных экосистем.

Таблица 1.

Значения параметра поглощения загрязняющих веществ, >., для различных типов экосистем.

Mapiii|),ti а \1|фГ-ШрМЬ M*tl-HXW<b Ашуст-сомтяЛрь

i, |/с R 1/c R 1, 1/c R

1 со 0.0001 Ц 0.778 0.00012 0.7H 0.000136 0.766

N11, 0.000138 0.831 II. ОО0178 0.7 >6 0.000168 0.804

SO, 0.000164 0.818 0.000145 0.812 0.000166 0.817

2 со 0.000089 0.769 0.0001 0.810 0.000088 0.746

NH, 0.000 |7g 0.816 0.000119 0.815 (I.04HI081 0.625

0.0OOIJI 0.782 «.000141 0.76» IMHW132 0.767

со 0.000135 0.80-1 0.000161 0.621 0ЛКМП57 0.75»

N11, O.WH) 15 0.742 О. ООО 22 7 0.730 0.00043J 0.814

SO, 0.00019 0.810 0.00014 0.832 0.000187 0.827

Содержание никеля в воздухе пригородных территорий

Содержание свинца в воздухе пригородных территорий

Содержание меди в воздухе пригородных территорий

Расстояние от города, км

О 1 3 и 15 X

Расстояние от города, км

Содержание марганца в воздухе пригородных территорий

Содержание цинка в воздухе пригородных территорий

Содержание кадмия в воздухе пригородных территорий

Расстояние от города, км

Расстояние от города,км

1 г 5 10 15 20 25

Расстояние от города, км

Рис. 6. Распределение выбросов тяжелых металлов в условиях экспериментальных

моделей.

♦ - экспериментальная модель № 1; ■ - экспериментальная модель № 2; ▲ - экспериментальная модель № 3.

В третьем разделе изучены закономерности загрязнения ТМ сельскохозяйственных культур и методы повышения компенсаторного эффекта пригородных экосистем. Показано, чго приспособительные свойства растений наиболее полно проявляются в сочетании с защитными свойствами почвы. Так, в растениях, выращенных на почвах с высоким содержанием гумуса (высокобуферные почвы), уровень содержания ТМ значительно ниже, чем у растений, произрастающих на малобуферных почвах. В условиях полевого и лабораторного эксперимента нами изучено влияние содержания гумуса на содержание ТМ в надземных органах растений и в корнях, (см. табл. 2 ) В условиях полевого эксперимента на почвах со слабокислой средой (рН - 6,2) почвенного раствора и содержанием гумуса 1,5 %, 3,0 % и 6,0 % концентрация ТМ в растениях колебалась в значительных пределах. Кукуруза на первом участке, площадью 0,74 га к концу вегетации достигала высоты 195 см. Листовые пласгинки её не имели повреждений, а их площадь на 23 % превышала площадь листьев второго участка. Растения до уборки на силос сохранили зеленый здоровый вид, образовали початки с хорошей озернениостью. Взаимодействие приспособительных свойств растений и высокобуферной почвы обеспечило общее уменьшение концентраций ТМ, особенно в листьях и стеблях.

Таблица 2.

Концентрация тяжелых металлов в кукурузе, мг/кг

Гумус в почве, % Органы растения Со N1 РЬ Си Мп гп

Участок 2 1,5 Листья 0,8 3,6 8,1 5,7 120,1 . 139,5

Стебли 0,7 2,7 4,3 7,4 93,5 84,3

Корни 1,8 3,6 5,9 6,8 139,4 118,0

3,0 Участок 3 Листья 0,4 2,8 5,3 4,1 106,5 117,9

Стебли 0,5 2,0 4,6 3,5 81,6 73,4

Корни 1,2 3,0 5,3 5,9 87,4 93,9

6,0 Участок 1 Листья Н.о. 1,9 2,7 2,0 88,0 86,1

Стебли Но. 1,8 2,8 2,9 71,4 70,8

Корни 0,7 2,3 4,1 5,3 93,0 83,5

Нами изучено влияние известкования почв на поступление ТМ в растительные культуры. Полученные результаты по содержанию ТМ в растениях за три года представлены в таблице (см. табл. 3). Результаты лабораторных исследований полностью согласуются с полевыми наблюдениями. За счет внесения извести содержание металлов уменьшилось в листьях картофеля, в среднем, на 21 %, а в стеблях на 10 %. В травах луга были обнаружены более низкие концешрации ТМ, чем в картофеле, что, на наш взгляд, можно объяснить возрастом надземных органов. Молодые органы растений накапливают в себе ТМ меньше, чем более старые. Поверхностное внесение извести на травяных полях менее эффективно по сравнению с глубинным перемешиванием её с почвой. Этим можно объяснить тот факт, что травы луга оказывались мало отзывчивыми на внесение извести: уменьшение содержания ТМ в листьях и стеблях составляло лишь 12 %.

Таблица 3.

Содержание тяжелых металлов в растениях и в почвах (подвижные формы) после внесения

извести, мг/кг *

Объект Органы Со № РЬ Си Сс1 Мп гп

изучения растений

Картофель Листья £6 12 01 4^9 М 113.3 16.1

5,8 4,9 1,0 6,0 0,6 177,0 27,6

Стебли 16 18 <±А 96.5 13,9

4,7 4,5 0,8 5,0 1,0 169,1 18,1

Клубни 3,6 2А 0Л 16 М 84.3 12

4,2 3,1 0,3 5,2 0,2 105,7 9,8

Травы луга Листья М Ш 12 М 88.5 Ы

4,4 3,2 .0,9 4,5 0,7 101,4 12,9

Стебли 15 13 сц> 12 М 60,3 1Л

3,9 4,2 0,8 3,9 0,6 87,4 11,7

Почва поля ¿6 61 10,3 1*5 286.4 21.0

6,8 8,5 13,6 7,6 2,4 365,9 27,7

Почва луга 61 12 10.5 16 2А 337.5 21.6

6,1 8,0 11,3 9,7 2,6 441,2 24,0

* Примечание: в числителе - концентрация ТМ на поло после внесения извести, а в

знаменателе - на контроле (без известкования).

Внесение в вегетационные сосуды с кварцевым песком извести и перегнившего навоза (10 % от веса кварца) снижало усвоение металлов растениями, особенно меди и кадмия. При одновременном добавлении в этом варианте эксперимента полного минерального удобрения, урожай кукурузы увеличился на 30-35%, а содержание ТМ в листьях и стеблях уменьшилось на 15-23 %. Полученные данные позволяют рекомендовать для полей пригородов г. Тулы

внесение комплексных органо-минеральных удобрений и проведение известкования полей. Почвы нолей в данном случае имеют кислую среду почвенного раствора (рН - 5,8-6,4) и низкое содержание гумуса (1,5-2,3). Эти приемы позволят уменьшить содержание ТМ в растениях и снизить количество усваиваемых их форм в почвах.

Четвертый раздел посвящен изучению закономерностей фитодетоксикации почв, загрязненных ТМ. Изучены методы повышения компенсаторного эффекта пригородных экосистем с помощью биологических средств защиты почв от загрязнения ТМ. При этом нами использован прием фитодетоксикации почв за счет выноса ТМ с урожаем сельскохозяйственных растительных культур. Как видно из таблицы (см. табл. 4) в активный период роста растений имеет место интенсивное поглощение ТМ из почвы и из атмосферы. Концентрация ТМ в надземных органах и корнях растений является переменной величиной. В фазах цветения и спелости физиологическая активность растений ослабевает, в связи с чем происходит нарушение зависимости содержания ТМ в растениях от концентрации данных токсикантов в элементах экосистем. Поглотительная способность растений в эти фазы выражена крайне слабо или отсутствует.

Таблица 4.

Содержание тяжелых металлов в яровой пшенице (мг/кг сухого вещества)

Фаза роста Пробы Со № РЬ Си са Мп 7м

Кущение песок 4,7 5,0 8,4 ю,з 1,6 213,5 120,6

корни 2,8 4,2 4,6 8,5 1,2 164,8 132,1

листья и стебли 3,4 4,8 5,9 6,0 1,8 183,2 95,4

Цветение песок 6,4 8,3 8,0 12,6 2,1 260,3 145,0

корни 4,3 4,6 5,4 8,2 1,8 268,4 140,7

листья и стебли 2,1 3,5 2,3 4,7 1,4 185,3 96,4

Химический анализ листьев и корнеплодов свеклы также свидетельствует о возрастании содержания ТМ в этих органах культуры к концу вегетации. С корнеплодами свеклы при уборке урожая в пересчете на гектар выносится в 5-10 раз больше металлов, чем с корнями кукурузы, а листья свеклы содержат больше ТМ, чем листья зерновых злаковых и бобовых кормовых культур. Полагаем, что свеклу можно использовать в качестве детоксикатора почвы и воздуха. Однако, листья сё перед скармливанием скоту в свежем виде, силосованием или переработкой на травяную муку целесообразно подвергать водной промывке.

Регулируя видовой состав растений и количество получаемой биологической массы, можно достигнуть такого состояния, при котором из почвы будет выноситься больше ТМ, чем поступать в неё и, следовательно, представляется возможность значительно уменьшить опасность попадания ТМ в трофические цепи: «растения - человек», «растения - животные-человек».

В пятом разделе изучены методы снижения содержания ТМ в готовой сельскохозяйственной продукции. С целью снижения вероятности попадания ТМ в трофические цепи в работе изучена возможность применения метода водной обработки растительной биомассы, используемой на зеленый корм скоту, силосование и приготовление кормовой муки (см. табл. 5). Обнаружено, что при 30-ти минутном замачивании клубней картофеля концентрация ТМ в них снижается, в среднем, на 28 %, а при замачивании в течении 2, 10 и 24 часов, соответственно, на 31, 34 и 39 %. Замачивание свежесобранных зеленых листьев и стеблей картофеля позволяет значительно снизить в них концентрации ТМ. Помещенные в проточную воду на 30 минут, данные части растения теряют до 47 % ТМ, или почти в два раза больше, чем при замачивании клубней, так как значительное

количество ТМ, сорбированных из атмосферы поверхностью листьев и стеблей, при этом достаточно легко извлекается.

Таблица 5.

Динамика содержания тяжелых металлов в картофеле при замачивании в воде

Способ обработки Продолжительность В % к первоначальной концентрации

ботва клубни

Замачивание в проточной водопроводной воде комнатной температуры 30 минут 47 28

" " .. 2 часа 51 31

" 10 часов 56 34

" "... " 24 часа 59 39

Замачивание в проточной водопроводной воде, с температурой 40-45 °С 30 минут 50 2Ъ

2 часа 53 34

" 10 часов 57 36

24 часа 60 43

Замачивание в непроточной дистиллированной воде комнатной температуры 30 минут 43 30

2 часа 47 33

10 часов 50 36

" " " 24 часа 51 39

В четвертой главе приведена оценка эколого-экономической эффективности предлагаемых в работе решений с учетом порядка определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами, который устанавливает правила расчета платы за возмещение ущерба, причиненного загрязнением земель (почв) химическими веществами. Проведенный расчег показал, что предотвращенный ущерб от загрязнения земель только ТМ составит 190944 тыс. рублей в год.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Изучен характер взаимодействия антропогенных выбросов с различными типами пригородных экосистем и методы повышения их компенсаторного эффекта; установлено, что количество газообразных и пылевых выбросов в атмосфере пригородной зоны обусловлено наличием, состоянием и взаимодействием экосистем; наилучшие условия реализации компенсаторного эффекта (поглощения выбросов в пригородной экосистеме) наблюдаются при соотношении площадей поля, луга и леса, равном 1:2:1.

2. Обнаружено, что основным источником загрязнения растений и почвы соединениями тяжелых металлов являются не только газообразные и пылевые выбросы промышленных предприятий города, но и вносимые на поля, удобрения и препараты химической защиты сельскохозяйственных культур; в результате суммарного воздействия всех источников загрязнения происходит постепенное увеличение концентраций тяжелых металлов в почвах полей пригородных зон; наиболее высокий уровень загрязнения отмечается в пахотном горизонте (20-25 см) обрабатываемых полей.

3. Осуществлено моделирование взаимодействия антропогенных выбросов с компонентами пригородных экосистем; проведенный численный эксперимент показал, что при дальнейшем увеличении антропогенной нагрузки на пригородные

территории, даже при наличии оптимальных для рассеивания загрязняющих веществ соотношений элементов экосистемы, концентрации тяжелых металлов в элементах экосистем пригородной зоны значительно возрастут.

4. Изучены закономерности загрязнения тяжелыми металлами сельскохозяйственных культур; показано, что приспособительные свойства растений наиболее полно проявляются в сочетании с защитными свойствами почвы; полученные данные позволяют рекомендовать для полей пригородов г. Тулы внесение комплексных органо-минеральных удобрений и проведение известкования почвы сельхозугодий.

5. Изучены закономерности фитодстоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами, методы повышения компенсаторного эффекта пригородных экосистем с помощью биологических средств защиты почв от загрязнения тяжелыми металлами; рекомендован прием фнтодетоксикации почвы, заключающийся в регулировании видового состава растительности и количества получаемой биомассы, введении в полевой севооборот до 20-25 % площади полей, засаживаемых корнеплодными культурами.

6. Предложены методы снижения содержания тяжелых металлов в готовой сельскохозяйственной продукции; с целью снижения вероятности попадания тяжелых металлов в трофические цепи «растения - человек», «растения - животные - человек» изучена возможность применения метода водной обработки растительной биомассы, используемой на зеленый корм животным, силосование и приготовление кормовой муки.

7. Проведена оценка эколого-экономической эффективности предлагаемых в работе решений с учетом порядка определения размеров ущерба от загрязнения земель химическими веществами; проведенный расчет показал, что предотвращенный ущерб от загрязнения земель только тяжелыми металлами составит 190944 тыс. рублей в год.

8. Результаты работы приняты к реализации хозяйствами, расположенными в пригородных зонах г. Тулы (СПК «Приупские зори», СПК «Восход 2»),

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1) Володин, Н И. Влияние зеленых насаждений на запыленность воздуха [Текст]/ Володин Н И., Попов О К.,. Денисова ЮВ (Стулышкова Ю.В.) // Материалы 3-ей научно-практической конференции "Современные проблемы экологии и рационального природопользования". Тула, 2003., с. 99-101.

2) Попов, O.K. Влияние древесно-кустарниковых насаждений на микроклимат города [Текст]/ Попов O.K., Денисова Ю.В. (Стулышкова Ю.В.) // Материалы Всероссийской научно-практической конференции "Роль социальных, гигиенических и биологических факторов в становлении возрастных особенностей здоровья населения". Пенза, 2003., с. 194-196.

3) Володин, Н И. Уменьшение распространения газообразных выбросов города [Текст]/ Володин Н.И., Денисова Ю.В.(Стулышкова Ю.В.) //Труды 6-ой международной научно-практической конференции "Высокие технологии в экологии". Воронеж, 2003., с. 174-177.

4) Денисова, ЮВ. (Стулышкова Ю.В.) Влияние системы защитных лесонасаждений на содержание тяжелых металлов в почвах пригородных территорий [Текст]/ Денисова Ю.В. // Труды 7-ой международной научно-практической конференции "Высокие технологии в экологии". Воронеж, 2004., с. 51-54.

5) Попов, O.K., Фитодетоксикация почв пригородных территорий [Текст]/ Попов O.K.,. Денисова Ю.В. (Стулышкова Ю.В.) // Труды 7-ой международной научно-практической конференции "Высокие технологии в экологии". Воронеж, 2004., с. 54-57.

6) Володин, Н И. Характер распространения твердых атмосферных выбросов на территориях пригородов в зимний период времени [Текст]/ Володин Н И., Стулышкова Ю.В. // Материалы 4-ой региональной научно-практической конференции "Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области". - Тула, 2004., № 4. - с. 65-70.

7) Володин, Н И. Роль снежного покрова в защите растительности пригородных территорий от воздействия антропагенных выбросов [Текст]/ Володин Н И., Стулышкова Ю.В. // Материалы 4-ой региональной научно-практической конференции "Современные проблемы экологии и рационального природопользования в Тульской области". - Тула, 2004 г. № 4. - с. 70-75.

8) Володин, НИ.Влияние зеленых насаждений на содержание окиси углерода в атмосферном воздухе [Текст]/ Володин Н И., Денисова Ю.В. (Стулышкова Ю.В.) // Известия Тульского университета. Серия "Геоинформационные технологии в решении региональных проблем". 2005., № 2. - с. 68-70.

9) Попов, O.K. Исследования влияния загрязнения природных сред на развитие сельскохозяйственных растений [Текст]/ Попов O.K., Стулышкова Ю.В. // Материалы 2-ой международной научно-практической конференции "Экологические проблемы современности". Пенза, 2006., с. 158-160.

10) Стулышкова, Ю. В. Роль лесонасаждений в распределении снежного покрова на полях [Текст]/ Стульникова Ю.В. // Материалы 2-ой международной научно-практической конференции "Экологические проблемы современности". Пенза, 2006.-е. 160-162.

11)Попов, O.K. Роль экосистемы пригородов в рассеивании газообразных и пылеватых выбросов города [Текст]/ Попов O.K., Стульникова Ю.В. II Известия Тульского государственного университета. Серия "Экология и рациональное преродопользование". 2006., № 1. - с. 61 -

12)Стульникова, Ю.В. Воздействия тяжелых металлов на экосистемы пригородных территорий [Текст]/ Стульникова Ю.В., Володин Н И., Невский A.B. // Известия вузов. Химия н хим. технол. 2009., Т. 52, № 5. - с. 125-127.

13) Стульникова, Ю.В Исследование факторов, влияющих на накопление тяжелых металлов в растениях (на примере пригородной зоны г. Тулы) [Текст]/ Стульникова Ю.В., Володин Н. И. // Известия Тульского университета. Серия "Науки о Земле". 2009., № 5. - с. 76-79.

Автор выражает искреннюю признательность за помощь, оказанную при выполнении работы, научному консультанту - Невскому Александру Владимировичу, доктору технических наук, профессору кафедры общей химической технологии ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет».

Подписано в печать 19.11.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Усл.печ.л. 0,93. Уч.-изд.л. 1,03 Тираж 80 экз. Заказ 1937

ГОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет

Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики и финансов ГОУ ВПО «ИГХТУ» 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7

64.

Ответственная за выпуск:

Ю.В. Стульникова

Содержание диссертации, кандидата химических наук, Стульникова, Юлия Владимировна

Глава, раздел Название Стр.

РЕФЕРАТ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Методы усиления компенсаторного эффекта экосистем пригородных территорий при возрастании антропогенного воздействия"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ . 8

1. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА УРОВЕНЬ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЭКОСИСТЕМ ПРИГОРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕНТРОВ. 13

1.1. Характеристика источников выбросов вредных веществ крупных промышленных центров. 13

1.2. Влияние уровня антропогенного воздействия на состояние растительных сообществ пригородных территорий. Фиторемедиация .-и. 23

1.3. Совершенствование.структуры ландшафтов пригородных территорий, как фактор усиления компенсаторного эффекта экосистем при возрастании антропогенного воздействия. 26

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА. 31

2.1. Объекты исследования. 31

2.2. Методы исследования. 36

2.2.1. Методика отбора проб воздуха и их анализа на содержание загрязняющих веществ. 37

2.2.2. Методика отбора проб воздуха, почвы, растений и их анализа на содержание тяжелых металлов. 37

2.2.3. ' Методика проведения полевых исследований по изучению особенностей роста и урожайности сельскохозяйственных культур . 39

2.2.4. Методика расчета пространственного распределения 40 выбросов вредных веществ в пригородных территориях.

2.3. Оценка погрешностей экспериментальных данных. 41

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И

ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. 43

3.1. Изучение характера взаимодействия антропогенных выбросов с различными типами экосистем и методов повышения их компенсаторного эффекта. 43

3.1.1. Характер распространения газо-паровых выбросов по территории пригородных зон. 43

3.1.2. Характер распространения тяжелых металлов в почвах пригородных территорий. 56

3.2. Моделирование взаимодействия антропогенных выбросов с компонентами пригородных экосистем. 60

3.3. Изучение закономерностей загрязнения тяжелыми металлами сельскохозяйственных культур и методов повышения „\ч компенсаторного эффекта экосистем. 81

3.4. Фитодетоксикация почв, загрязненных тяжелыми металлами . 97

3.5. Снижение содержания тяжелых металлов в готовой сельскохозяйственной продукции. 107

4. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРЕДЛАГАЕМЫХ РЕШЕНИЙ. 111

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ . 115

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОИ ЛИТЕРАТУРЫ. 117

ПРИЛОЖЕНИЕ . 135

Приложение 1. Характер распространения газовых выбросов по территории пригородных зон. 135

Приложение 2.Акты внедрения результатов работы. 143

Приложение 3. Основной фрагмент компьютерной программы расчета распределения выбросов тяжелых металлов в пригородных территориях. 156

РЕФЕРАТ

В работе изучен характер взаимодействия антропогенных выбросов с различными типами пригородных экосистем и методы повышения их компенсаторного эффекта, проведено моделирование взаимодействия антропогенных выбросов с компонентами пригородных экосистем. Изучены процессы фитодетоксикации загрязненных элементов экосистем, проведено исследование закономерностей процессов миграции токсикантов в сельскохозяйственные культуры.

Разработаны практические рекомендации по уменьшению дальности пространственного распространения газообразных и аэрозольных выбросов промышленного города, по фитодетоксикации почв, загрязненных тяжелыми металлами, по снижению содержания тяжелых металлов в сельскохозяйственной продукции. »

Стр. 134 ; илл. 25 ; табл. 25 ; библ. 180; приложения 23 стр.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ЗВ - загрязняющее вещество;

ОС - окружающая среда;

АВ - антропогенные выбросы;

ТМ - тяжелые металлы;

ВГ — выхлопные газы;

ПЗ - пригородная зона;

ПДК - предельно допустимая концентрация

ВВЕДЕНИЕ

В экологической доктрине Российской Федерации указывается на то, что устойчивое развитие, высокое качество жизни и здоровья нашего населения, а также национальная безопасность могут быть обеспечены только при условии сохранения природных систем и поддержания соответствующего качества окружающей среды. Для этого необходимо формировать и последовательно реализовывать единую государственную политику, направленную на охрану ОС и рациональное использование природных ресурсов. Сохранение и восстановление природных систем должно быть одним из приоритетных направлений деятельности государства и общества.

Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития цивилизации. Деградация природных систем ведет к дестабилизации биосферы, утрате ее целостности и способности поддерживать высокое качество ОС, необходимые для жизни. Преодоление кризиса возможно только на основе формирования нового типа взаимоотношений человека и природы, исключающих возможность разрушения и деградации природной среды.

Особенно неблагоприятной является экологическая ситуация в районах сосредоточения промышленных объектов - в крупных городах. При этом в значительной степени загрязнению становятся подвержены пригородные территории. Определенная часть загрязняющих веществ задерживается на территории промышленного центра имеющейся растительностью, поглощается почвой, водной поверхностью, оседает на поверхности зданий, сооружений. Значительная же масса токсичных ингредиентов выбросов переносится воздушными потоками за город, создавая повышенный уровень загрязнения атмосферы, почвы, водных объектов, нанося значительный ущерб народному хозяйству.

В этой связи особую актуальность приобретает изучение характера взаимодействия АВ с различными типами экосистем и методов повышения их компенсаторного эффекта, моделирование взаимодействия АВ с компонентами пригородных экосистем. Чрезвычайно важными задачами являются: изучение процессов фитодетоксикации загрязненных элементов экосистем, исследование закономерностей процессов миграции токсикантов в сельскохозяйственные культуры, разработка методов снижения содержания вредных веществ в сельскохозяйственной продукции.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы.

Решение проблемы снижения антропогенной нагрузки на экосистемы в результате выбросов загрязняющих веществ (ЗВ), воздействия биологических, физических и других факторов представляет собой важную природоохранную задачу. При этом не менее важной самостоятельной задачей является повышение резистентности (устойчивости) экосистем к определенным факторам антропогенного воздействия на них.

Известно, что самоочищающие, самовосстанавливающие функции природных экосистем, в целом, исчерпаны или находятся на пределе этого исчерпания. Очевидны все признаки декомпенсации компонентов биосферы - расстройства их функционирования, возникающие при неспособности приспособительных механизмов компенсировать вызванные антропогенным воздействием нарушения. В этой связи актуальной задачей является изучение методов усиления компенсаторного эффекта — механизма приспособления экосистем .к внешним воздействиям с целью снижения их неблагоприятных последствий. ю

Компенсаторный эффект, в принципе, является совокупностью ответных приспособительных реакций самого организма (экосистемы) и в обычных условиях генерируется самопроизвольно («автоматически»). Однако, признавая основной причиной нарушения экологического равновесия - антропогенную нагрузку, очевидно, следует признать и насущную необходимость «антропогенного участия» в процессе формирования защитных, приспособительных реакций окружающей среды (ОС), как меры моральной ответственности общества за нарушение принципов рационального природопользования.

Достаточно серьезными являются экологические проблемы крупного промышленного центра - города Тулы и его пригородных территорий. В атмосферу региона выбрасывается около 200 наименований ЗВ. Основной вклад в массу выбросов от стационарных источников вносят предприятия металлургии - 46 %, электроэнергетики - 40 %, химической промышленности - 6 %. Тульская область характеризуется одним из самых высоких показателей в России плотности выпадения тяжелых металлов (ТМ): свинца (более 10 кг/км2 в год), ртути (50 - 100 г/км2 в год).

В этой связи цель и задачи настоящего исследования были сформулированы следующим образом.

Дель работы: установление закономерностей усиления компенсаторного эффекта экосистем пригородных территорий, как механизма повышения их устойчивости и приспособления к возрастанию уровня антропогенной нагрузки с целью снижения неблагоприятных последствий (ущерба).

Задачи работы.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) изучить характер взаимодействия антропогенных выбросов ЗВ с различными типами экосистем пригородных территорий и< методы повышения компенсаторного эффекта данных экосистем;

4) исследовать условия фитодетоксикации почв пригородных территорий, загрязненных ТМ;

5) разработать методы снижения содержания ТМ в сельскохозяйственной продукции.

Научная новизна.

2) адаптирована модель распространения ЗВз по территории пригородной экосистемы, учитывающая закономерности конвективного диффузионного переноса токсикантов, закономерности движения воздушных масс, а также поглощение ЗВ растениями; установлено, что максимальные значения параметров поглощения ЗВ соответствуют данным натурных наблюдений, что подтверждает адекватность разработанной модели и возможность ее использования в целях прогнозирования развития экологических ситуаций;

3) установлены закономерности процессов миграции,- ТМ в. ► почве и сельскохозяйственных культурах; показано, что наибольший уровень загрязнения отмечается в пахотном слое (20-25 см) обрабатываемых сельхозугодий, а на необрабатываемых площадях (луг, поле) в верхних горизонтах почвы (0-10 см) ТМ содержится больше, чем на обрабатываемых угодьях; отмечено повышение компенсаторного эффекта элементов экосистем за счет фитодетоксикации почв, загрязненных ТМ.

Практическое значение.

На основании научных исследований, выводов и обобщений предложены пути реализации результатов работы:

5) результаты работы приняты к реализации хозяйствами, расположенными -.„в пригородных зонах г. Тулы (СПК «Приупские зори», СПК «Восход 2»).

На защиту выносятся: /г

1) обоснование взаимосвязи между состоянием и соотношением элементов экосистемы (поле-луг-лес) и условиями пространственного распространения выбросов ЗВ на пригородных территориях промышленного центра;

2) модель распространения ЗВ по территории пригородной экосистемы в лесном массиве, учитывающая закономерности конвективного диффузионного переноса токсикантов, закономерности движения воздушных масс, а также поглощение и рассеивание ЗВ растениями;

3) обоснование закономерностей процессов миграции ТМ в сельскохозяйственных культурах и повышения компенсаторного эффекта элементов экосистем за счет фитодетоксикации почв, загрязненных ТМ; практические рекомендации по конструированию и размещению защитных лесополос, по фитодетоксикации почв, загрязненных ТМ, по снижению содержания ТМ в сельскохозяйственной продукции.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Стульникова, Юлия Владимировна

8. Результаты работы приняты к реализации хозяйствами, расположенными в пригородных зонах г. Тулы (СПК «Приупские зори», СПК «Восход 2»).

Библиография Диссертация по биологии, кандидата химических наук, Стульникова, Юлия Владимировна, Ярославль-Иваново

1.Виноградов, В.В. Дистанционный мониторинг воздушно загрязненных экосистем Текст. /В. В. Виноградов // Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей.-1982. № 11. - С. 185.

2. Закон «Об охране окружающей природной среды», 1991.

3. Охрана атмосферного воздуха на предприятиях, организациях Тульской области в 1995 году. Статистический бюллетень. Тула, 1997.

4. Бояркина, А.П. Изменение элементного состава окружающей среды в окрестностях промышленных городов на примере г. Томска /А. П. Бояркина // Опыт и методы экологического мониторинга. 1978. - С. 157 - 160.

5. Вернадский, В.И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения Текст. / В.И. Вернадский М.:Наука, 1965. - 328 с.

6. Андрюков, В.П. Атмосферный перенос загрязняющих веществ на расстояние порядка сотен километров Текст. / В. П. Андрюков // Загрязнение атмосферы как экологический фактор 1978.- № 39. - С. 73 - 75.

7. Батка, М. Дисперсионная модель для оценки .переноса загрязняющих воздух веществ на средние расстояния / М. Батка, Я. Беднар., Я. Копачек //. Проблемы фонового мониторинга состояния природной среды. -1986.-С. 140-146.

8. Беликова, Т. Мониторинг фонового загрязнения снежного покрова на территории СССР Текст. /Т. Беликова, В. Василенко, И. Назаров и др.//- 1986.-С. 120- 125.

9. Андреева, Е. "Эко" начинается сегодня Текст. /Андреева, Е.// Техника молодежи.- 1984. № 7 - 17 с.

10. Кузнецов, Е.В. Накопление тяжелых металлов в почвах игодичных слоях древесины Текст. / Е.В. Кузнецов // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду 1984 - С.110-112.

11. Свзонова, Т.А., Вариабельность как тест перехода дерева в состояние стресса в условиях загрязнения Текст. / Т.А Свзонова, С.В Колосова.// Экологический мониторинг лесных экосистем: Всероссийское совещание 1999. - 96 с.

12. Petersson, О. Jordbrukets driftsformer och miljon. Текст. / O. Petersson //- Nordisk Jordbrugs- forskning 1999 - №3 - C. 513- 514. :

13. Henin, S. Les elementstraces dans le Sol. Текст. / S. Henin//-Bull. Assn. Franc. Etude Sol. 1997 - 69 c.

14. Kampe, W. Die Pflanzenbauliche Bedeutung von schwermetallen. Текст. / W. Kampe // Gemüse 2003 - 17c.

15. Красинский, И.П. Методика измерения газоустойчивости растений / И.П Красинский Текст. // Дымоустойчивость растений и дымоустойчивые ассортименты. 1950. -.65 с.

16. Heller, R.C. Large scale photoassessment of smog damaged .pines.- in: , Now horizons in colour aerial photography Текст. / R.C. Heller //, Falls Church, j-1969, c. 85-88.

17. Kozlowski, T. Impacts of air pollution on forest ecosystems Текст. / T Kozlowski //.-Bioscience 1980 - C. 90-93.

18. Северов, В.И.,. Фитотоксичность почв Тульской области Текст. /B.И. Северов, В.И Крюков., A.C. Шишкина //Известия Тульского гос.университета. Серия экология и безопасность жизнедеятельности. 1995 C.7-21.

19. Садовникова, JI. К., Экология и охрана окружающей среды Текст. / JI. К. Садовникова, Д.С. Орлов, И.Н. Лозановская.// -1999 С.20-24.

20. Зырин, Н.Г. Формы соединений цинка в почвах и поступление его в растение / Н.Г Зырин, В.И. Рерих, Ф.А. Тихомиров // Агрохимия. 1978. - № 5 -37 с.

21. Берзиня, А.Я. Влияние выбросов пыли цементного завода нахимический состав растений Текст. / А .Я Берзиня.// Загрязнение природной среды кальций содержащей пылью 1985. - С.40 - 48.

22. Sheppard, М. I., Sheppard S. С. Thibauet D. Н. Uptake by plants and migration of uranium and chromium on field lysimeters Текст./ M. I Sheppard., S. C. Sheppard, D. H. Thibauet // J. Environm 1994 -№13 - C. 357- 360.

23. La foret menacee. Agr. Vie., 1996.

24. Hronec, О. К problematike stanovenia skod sposobenych polnohospodarskey vyrobe exhalatmi z priemyslu Текст./ О. К. Hronec // Lemed. я Ekon.- 1984 №30 - С. 681-688.

25. Mulica, E. et al. Problem ustalania stref ochronnych Wokol Wielkotowarowych ferm Zwierzecych. Текст. / E. Mulica.// Nowe Roln — 1978 — 27c.

26. Магария, E.P., Экология и автотранспорт: некоторые аспекты Текст./ Е.Р. Магария, JI.B. Трушкова // Экология и промышленность.- 1997 -45с.

27. Шмидт,. Н.А. Исследование загрязнения воздуха в Тульской области на основе математической модели переноса примесей Текст./ Н.А. Шмидт.// Вестник МГУ.- М 1995 -.17 с.

28. Попов, O.K. Воздействие газообразных выбросов промышленности и транспорта на рост растений Текст. / O.K. Попов, Н.К. Никольская, К.И. Попов// Рост растений и пути его регулирования. М - 1981. - С. 136 - 138.

29. Palmer, К. Lead contamination of sycamore and soil from lead mining and smelting operations in Eastern Missouri Текст. / К. Palmer, С. Kucera // J. Environm 1980 - №9 - C. 106-111.

30. Лесков, Л.В. От кризиса к устойчивому развитию Текст. / Л.В. Лесков.//. Энергия 1995 - №5 - С.25-29.

31. Weaver, R. Uptake of arsenic and mercury from soil by bermudagras Cynodon dactylon. Текст. / R. Weaver // Environm. Pollut 1984 - №33 - 134 c.

32. Kumpulainen, J. Fluorine in foods Текст. / J. Kumpulainen, P. Koivistoinen // Residue reviews.- 2001 -38 c.

33. Simon, E. Heavy metals in soils, vegetation development and heavy metal tolerance in plant populations from metalliferans areas Текст. / E. Simon.//New Phytol 1978 - 81c.

34. Dutta, J. Lecad effect on some aspects of growth metabolism of Torage Sorghum( Sorghum Vulgar ) Текст. / J, Dutta // Indian J. Exper. Biol. 1980 -№18 - C.197-201.

35. Maly, V. Vpliv prumyslovych exhacatu na zemedelske plodiny Текст. / V. Maly //Ved. Prace/ vyzk. Vstav. Lurodn. Lemed. PWA. Praha 1982 - №1 - C. 126-130.

36. Hutchinson, T.C. Nickel.- Heavy Metal Pollution on Plants Текст. / T.C. Hutchinson//1981 №1 - C. 171- 184.

37. Limny, H. The effects of pollution on the quality of agriculture and forest products.- Papers presented to the Symposium on the effects of air — born pollution on vegetation Текст. / H. Limny, B. Sikora //Warsaw, Poland 2000 - C. 160-162.

38. Kozlowski, T. Responses of shade trees to pollution Текст. / Т. Kozlowski // Arboric 1980 - № 6 - C. 30-40.

39. Маковская, M Приспособление растений к условиям загрязнения воздуха промышленными и автотранспортными выбросами Текст. / М. Маковская, Илькун Г.// Теория и интродукция растений 1980. - С.105-110.

40. Павловский, Е.С. Лесомелиорация загрязняемых агроландшафтов Текст. / Е.С. Павловский// Лесное хозяйство. 1997 - №4 - С.33-36.

41. Poletschny, Н. Schwermetalluntersuchunqen Zum Vorzugspras Landwirtschaftliche Текст. / H. Poletschny .//Zeitschrift Rheiland. 2001 - № 149 -119 c.

42. Schenkel, H. Gefahrden Schwermettalle im Futter Mensch und Tier. Текст. / H. Schenkel// DLC- Mitteilungen. 1984 -№ 99 - C. 1252- 1253.

43. Vetter, H. Schwermetalle in der Nahrungskette- Belastungsgrenzen fur Pflanzen Текст. / H. Vetter//Landwirtschaflliche Forschung. 1983 - №39 - C. 1226.

44. Кискин, П.К. Защита растений и пути предотвращения окружающейсреды от загрязнения Текст. / П.К. Кискин // Охрана и рациональное использование природных ресурсов.- 1984. С.82 - 98.

45. Гава, И.А. Общие принципы и задачи охраны природы в связи с интенсификацией сельскохозяйственного производства Текст. / И.А. Гава, Корягин А.Н.// Изменение природной среды в процессе сельскохозяйственного производства. М.гНаука, 1981 - 4 с.

46. Максимов, В.А. Сельское хозяйство и ландшафты: проблемы гармонии Текст. / В.А. Максимов// Проблемы изучения, охраны и рационального использования ресурсов Башкирии.- 1984. № 2 - С.88-91.

47. Ивонин, В.М., Экология и охрана природы Текст. / В.М. Ивонин // 1996- 155 с.

48. Янчин, A.JI. Биосфера: пути развития Текст. / A.JI. Янчин // Природа и человек. 1985. - № 9 - С.5 - 6.

49. Важенин, И.Г. Модельные опыты по изучению миграции тяжелых металлов в почве Текст. / И.Г. Важенин, Т.В. Лычкина // Загрязнение среды. -Бюл. почвенного ин. им. В.В.Докучаева. М.:1980. № 24. - С.38 - 40Л*

50. Минеев, В.Г. Интенсивное1-земледелие и защита окружающей среды Текст. / В.Г. Минеев, A.A. Алексеев // Сельское хозяйство за рубежом. 1978.

51. Рекомендаций по ведению сельского хозяйства в совхозах и колхозах Тульской области. 1980. С.190 - 193.

52. Город, природа, человек // М.: Мысль, 1982, С.38.

53. Вернадский, В.И. Проблемы времени в современной науке Текст. / В.И. Вернадский // Изд. АН СССР. 1932. - № 4. -.541 с.

54. Каверин, A.B. Экологическая валюта земледелия Текст. / А.В.Каверин // Энергия. 1985. - № 8 - С.21 - 24.

55. Рихтер, Г. Культура ландшафта в социалистическом обществе Текст. / Г. Рихтер//М.: Прогресс, 1983. 18 е.

56. Доклад о состоянии окружающей природной среды Тульской области в 1996 году, Тула, 1997, С.4,5.

57. Николаевский, B.C. Влияние промышленных газов на растительностьТекст. /B.C. Николаевский // Региональный экологический мониторинг. М.: Наука. 1983.-С.203.

58. Красилов, В. А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты Текст. / В. А. Красилов// М. 1992.

59. Mayer, R. Interaction of forest canopies with atmospheric constituents: aluminum and heavy metals Текст. / R. Mayer.// Effects of accumulation of Air Pollutants in Forest Ecosystems. 1999 53 c.

60. Отходам вторую жизнь//. Премьер - 2006 — 25 октября.

61. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1995 году». Ж. «Зеленый мир», № 29, 1996.

62. Kuribayashi, S. Effects of atmosphere pollution by sulfur dioxide on mulberry tree and silkworm Текст. / S. Kuribayashi // J. Sericult. Sc. Japan. — 1977 136 c.

63. Лихачев, В. Формирование сельскохозяйственного ландшафта как одна из задач внутрихозяйственного землеустройства специализированных хозяйств Текст. /.В Лихачев // Оценка, устройство и использование земель в" Сибири. -: 1981. -.49 с.

64. Артамонов, В.И. Сад без ядлхимикатов Текст. / В.И. Артамонов // Олма пресс. - 2001 - С.З - 5.

65. Curzydlo, J. Lawartosc olowiu i innych metali w lisciach i owocach jabloni w sadach przydroznych w rejonie Crojca Lowicza i Krakowa Текст. / J. Curzydlo//.- Acta agr. Silovestria. Ser. Agr.1982 №21 - C.31-40.

66. Важенин, И.Г. Методы определения микроэлементов в почвах, растениях и водах Текст. / И.Г. Важенин //М.: Колос 1974.

67. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта Текст. /Б.А. Доспехов // М.:Агропромиздат 1979 - 347 с.

68. Красинский, И.П. Методика измерения газоустойчивости растений Текст. / И.П. Красинский // Дымоустойчивость растений и дымоустойчивые ассортименты. Изд. Горьк. ун-та.- 1950 65 е.

69. Индофенольный метод определения аммиака. ГОСТ 17.2.4-03-81. М.:Госкомиздат, 1932.

70. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. Л.: Гидромет -издат. - 1979. - 447 С.

71. Гелетюк, Н.И. Метод подготовки почв к атомно-абсорбционному определению микроэлементов Текст. / Н.И. Гелетюк, Б.П. Золотарева //Сб: Опыт и методы экологического мониторинга 1978 - 256 с.

72. Nevsky, A.V., Lutai G.F., Sharnin V.A. Ecological Monitoring Of The Uvod Reservoir Of Ivanovo Region Текст. ,-J A.V. Nevsky, G.F. Lutai, V.A. Sharnin // Climate And Environment: Materials of the Conf.- 2006 P. 55 - 60.

73. Линдиман, A.B. Фиторемедиация почв, содержащих тяжелые металлы Текст. / Линдиман, A.B., Шведова Л.В., Тукумова Н.В., Невский A.B. // Журнал «Экология и промышленность России». 2008 - № 9. - С. 45 - 47.

74. Методика определения содержания металлов в порошковых пробах почв методом рентгенофлуоресцентного анализа (МВИ ЭС № 05-97). С.-Пб.: «Спектрон», 1997.

75. Попов, К.И. Влияние выбросов города на биогеоценозы пригородов Текст. / К.И Попов, O.K. Попов // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. 1984. - С. 149 - 161.

76. Давыдова, С. Л. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века Текст. / С. Л. Давыдова, В.И. Толасов // Изд-во Российского университета дружбы народов 2000 - С.17-16.

77. Fox, M. Potential health problems in humans from excess mineral intone Текст. / M. Fox //Proceed. 39th semi-annual meeting. Am Feed Manufact. Associât. Nutrit. Council 2000 - C. 37-38.

78. Серегин, И.В. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения (обзор) Текст. / И.В. Серегин, В.Б. Иванов // Физиология растений. 2001. - т.48, №3. - С.461-485

79. Невский, A.B. Анализ и синтез водных ресурсосберегающих химико-технологических систем Текст. / A.B. Невский, В.П. Мешалкин, В.А. Шарнин /М: Наука 2004 - 212 с.

80. Сердюкова, А.В. Поступление тяжелых металлов в растения как основа разработки ПДК в почвах Текст. / А.В. Сердюкова // Мелиорация, использование и охрана почв Нечерноземной зоны. Тезисы. Изд - во МГУ -1980.-64 с.

81. Черных, Н.А. Влияние тяжелых металлов на ферментативную активность почв / Н.А.Черных Текст. // Химия в сельском хозяйстве 1991 -№1 - С.40-44.

82. Chaney, R. In: Recycling municipal sludges and'effluents on land Текст. / R. Chaney // Nat. Assoc. State Univ. Land Grant. Coll. Washington 1983 - 176 c.

83. Baticka, N. Wplyw przemyslowych Lanieczyszczen powietrza na microflore gleby Текст. / N. Baticka, M. Varanka.//Zesz. Probe. Post. Nauk rolnicz- 1978.

84. Hinesly, T. Differential accumulations of cadmium and zinc by corn hybrids grown on siol amended with sewage sludge Текст. / Т. Hinesly//.- Agron I., 2002 № 74 - C. 469-474.

85. Kuribayashi, S. Effects of atmosphere pollution by sulfur dioxide on mulberry tree and silkworm Текст. / S. Kuribayashi //.- J. Sericult. Sc. Japan. 1977- 136 c.

86. Папенов, К. В., Экономика природопользования Текст. / К. В Папенов //М.: Проспект 2006 - С. 220-250.

87. Ягодин, Б.А. Агрохимия Текст. / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко. М.: Агропромиздат, 2003. - 582 с.

88. Курмашина, Н. Г. Индикация пылевого загрязнения снежного покрова территории г. Уфы и оценка биотоксичности проб снега Текст./ Н. Г. Курмашина, Э. М. Курмашин, М.С. Верзаков// Башкирский экологический вестник. 2000 - №2 - С. 32-35.

89. Лурье, Б.И Роль лесозащитной системы в локализации выбросов промышленного объединения Текст. / Б.И. Лурье, В.Д., Добряк, Н.И. Ковалева и др. // Гигиена и санитария. 1985 - №1 -.84с.

90. Понизовский, A.A. Использование цеолита для детоксикации загрязненных свинцом почв Текст./ A.A. Понизовский, Д.Д. Димоянис, К.Д. Тсадилас // Почвоведение. 2003. - №4. - С. 487-492.

91. Герасимова, М.И. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация: Учебное пособие Текст./ М.И. Герасимова, М.Н. Строганова, Н.В. Можарова и др. / Под ред. акад. РАН Г.В. Добровольского. Смоленск: Ойкумена, 2003. - 268 с. h м

92. Banasova, V. Dislokation von schwer metallen neben der Autobahn Текст. / V Banasova // Bratislava- Malasky.- Biologia. 1982 №37 - C. 891-899.

93. Алексеев, B.A. Цели и задачи проекта 02.03 21 "Взаимодействие между лесными экосистемами и загрязнителями" Текст. / В.А. Алексеев, Л.С. Дочинжер // Сб: Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. 1982. - С. 19 - 24.

94. Алтухова, А.Ф Влияние различных типов насаждении в зимнее время на аккумуляцию выбросов промышленных предприятий Текст. / А.Ф. Алтухова, Е.А. Маршалова, З.А. Попова и др.// Сб: Охрана природы и совершенствование биогеоценозов. 1976. - № 2. - С.З - 7.

95. Беляев, P.A. Цеолиты — минерал XXI века Текст./ P.A. Беляев // Экология и промышленность России. 1996 14 с.

96. Ильин, В. Б. Тяжелые металлы в системе почва растение / В. Б.Ильин//1991.-С.18-19.

97. Жолдакова, З.И. Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ Текст. / З.И. Жолдакова, Е.Е. Одинцов, Н.В. Харчевникова, H.H. Беляева, Е.А. Тульская, H.A. Зайцев, Л.П. Сычева // Токсикол. вестн. 2004. - № 6. - С. 34-37.

98. Галиулин, Р.В. Фитоэкстракция тяжелых металлов из загрязненных почв Текст./ Р.В. Галиулин, P.A. Галиулина // Агрохимия. — 2003.-№3.-С. 77-85.

99. Гавриленко, В.Н.Лесное хозяйство Тульской области Текст./ В.Н. Гавриленко //. Лесник. Экос-информ. 1997 № 5-6 - С.6-8.

100. Barry, S. Problems of interpreting the relation- ship between the amounts of lead and zinc in plants and soil on metalliferous wastes Текст./ S. Barry, S Clark //.- New Phytol. 1978 8- 36 c.

101. Бретшнайдер, Б Охрана воздушного бассейна от загрязнений: технология и контроль Текст. / Б, Бретшнайдер, И, Курфюрст. //Л.: Химия -1989-. 65-70 С.

102. Булаткин, Г.А. Мониторинг содержания некоторых микроэлементов в атмосферных осадках юга Московской области Текст./ Г.А. Булаткин, Ю.А Максимович. // Сб: Опыт и методы экологического мониторинга. Пущино. -1978.-.197 С.

103. Григорьева, Т. Гигиеническая оценка загрязнения почвы свинцом/ . Т. Григорьева Текст.// Загрязнение среды. Бюлл. Почвенного ин. им. В.В.Докучаева. - М.:1980. - №. 24. - С.ЗО - 33.

104. Глазовский, Н.Ф. Химический состав атмосферной пыли и его применение после осаждения на кроны деревьев Текст. / Н.Ф. Глазовский, В.П. Учватов //Сб.: Взаимодействие лесных экосистем и атмосферныхзагрязнителей, 4.11, АН Эст. ССР, Таллин. 1982, С.38.

105. Диамант, Р Предотвращение загрязнения окружающей среды Текст. / Р Диамант // М.: Стройиздат, 1979. - С.65 - 67.

106. Иваницкий, В. Человек, окружающая среда, сельскохозяйственное производство Текст. /В. Иваницкий // Сб: Пути совершенствования агропромышленного комплекса Украинской ССР. 1981. -С.92-95.

107. Константинов, А.Р.Лесные полосы и урожай Текст./ А.Р. Константинов, Л.Р. Струзер U.R.: Гидрометиздат 1965.-С.34.

108. Кочуров, В.И. Баланс экологии и хозяйства. Земля ^и вселенная. 1995 -№4-,-С.39-44. .

109. Chrenekoba, Е. Elentrarensky popolcek aplikóvany do pode a jeho ucinok na rasteiny.- Roste.Vyrova, 1977,с. 149.

110. Hutchinson, T.C. Nickel.- Heavy Metal Pollution on Plants., 1981,1, c. 171- 184.

111. Линдиман, A.B. Уровень антропогенного воздействия на экосистемы как функция свойств растительных сообществ Текст./ А.В Линдиман,. С.А Буймова., Л.В Шведова.// «Вестник МИТХТ».2008, т. 3, № 6. -С. 67-74.

112. Дубинина, Ю.Ю. Изучение образования металлосодержащего аэрозоля при окислении выделяемых растениями металлоорганическихгазообразных веществ / Ю.Ю Дубинина, Г.Г. Дульцева // Оптика атмосферы и океана. 2003. - т. 16, № 5-6. — С. 415-417.

113. Бричкова, Г.Г. Толерантность генетически модифицированных растений табака к алюминию / Г.Г. Бричкова, А.М. Шишлова, Т.В. Манешина, H.A. Картель // Цитология и генетика. 2007. - т. 41, № 3. - С. 23-28

114. Борцова, И.Ю. Техногенное загрязнение естественных пастбищ Красноярской лесостепи и миграция тяжелых металлов в цепи "почва-растение-продукт (молоко)" Текст. / И.Ю. Борцова: Автореф.дис.на соситск.учен.степ.канд.б.н. Красноярск, 2007.- 23 с.

115. Дубинина, Ю.Ю. Изучение химической природы защитной реакции растений на избыточное содержание кадмия в почве Текст. / Ю.Ю. Дубинина, Г.Г. Дульцева, С.В. Палесский, Г.И. Скубневская // Экологическая химия. 2003.-т. 12, № 1,-С. 41-46.

116. Brunner L., Schinner F. Einfluss von Blei und Cadmium auf die. mikrobielle Aktivität eines Bodens.- Boden kultur, 1984, 35,c. 9-11.

117. Brunus D. Die Umweltkatostrothe- ein landschaftplanerisches Aufgabenfeld.- Cartenbauingenier,1999, 30, c. 23-29.

118. Diez T. Rosopulo A. Schwermetallgehalte in Boden und pflanzen nach extrem hohen Klarschlammgaben.- Landw, Forsch. Frankfurt- Main, 1977, 33, c.73.

119. Eveling D. M., Bataille A. The effect of deposits of small particles on the Resistance of leaves and petals to water loss.- Environm. Pollut., 2004, 36, c.230-234.

120. Fossati G. Comportamento dei mettal pesantis mercurio, piombo, cadmio ecromo.- Risicolt, 1980, 24.

121. Garcia Ciudad A. et al. Contenidoa de cobre, molibdeno у sulfato en pastizales de deheso.- Avances en Aliment. Mejora anim., 1983,24,c. 5157.

122. Chiou Сагу Т., Sheng Guangyao, Manes Milton A partition limited model for the plant uptake of organic contaminants from soil and woter// Environ. Sciand Techol, 2001. № 7 C. 143 - 144.

123. Foroughi M. et al. Die Wirkung Steigender Gaben von Blei, Cadmium, Nickel ader Zink auf Spinatin Nährlösung.- „ Landw. Forsch." Frankfurt om Main, 2005, c. 599-601.

124. Maas G. Estimationde la masse de metaux lourds, deposes sur les sols agricoles belqes par lapplication d'engrais chemigues.- Rev. Agr., 1980,33, c. 334335.

125. Mukherji S., Roy B.( p. j № 2-98).

126. Murtha P. A. Detection of SO fume damage to forest on ERTS -1 imagery.- Canad. Surveger, 2004,28,c. 167-170.

127. Shemel, H.-J. Bedentung naturnaher Kleinfrukuren fur Landwirtschaft im j Rahmen der Flurbereiningung.- Kulturtechn, 2000, 23, c. 75- 86. in

128. Schmid, G. Sind schwermetalle ine Gefahr fur den Cemuseanbau.- Dt. Gartenbau, 1997, с. 39.

129. Warteresiewisz ,M. Wplyw dwutlenku siarki na rosliny./ M Warteresiewisz //- Lesz. Probl. Post nauk roln. — 1998 c. 67.

130. Webber I. Water Pollut. Control. Fed., 1992, 71, c. 40

131. Bingham F. et al. J. Environ Qual. 1979, 8.2, c. 202-207.

132. Sneva, F. Lithium toxicity in seedlings of three cool season grasses / F Sneva//- Plant Soil 1979 - 53 c.

133. Зырин, Н.Г. Тяжелые металлы в почвах и в растениях в районе медеплавильного производства Текст. Н.Г. Зырин // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Тезисы. - Пущино. - 1984. - С.81 - 32.

134. Epstein E., Chaney R. Land disposal of toxic substances and water.- J.Water Pollut. Control Tederat.- 1978, 50,c. 72.

135. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур// М.: Колос, 1972. - Вып. 3.

136. McKenzie R. The adsorption of lead and other heavy metals on oxides of manganese and iron.- Austral. J. Soil Res., 1980, 18, c. 63. i

137. Hecken Schützen Gemüse vor Antoabgasen.- Fortspflanzen, 1978,18,c.34.

138. Hinesly T. et al. Differential accumulations of cadmium and zinc by corn hybrids grown on siol amended with sewage sludge.- Agron I., 2002,74,c. 469474.

139. Tot J., Iuva K. Vritocny vpliv polnohospodarstva na cistotu ovzdusia.-Tvorba krajing CSSR, 1981, c. 214-217.

140. Моисеев,. ,M.A. Проблемы леса и .защитного лесоразведения-Центрального региона России Текст. / М.А Моисеев.// Ж. Лесное хозяйство. 1996 № 6 - С.2-5.

141. Папенов, К. В., ред. Экономика природопользования М.: Проспект, 2006, С. 220-250.

142. Скокова, А. А. Растения — индикаторы загрязнения природной среды / А. А., Скокова.// Рязанский экологический вестник. 1995 № 5 - С. 8 -11.

143. Титова, В.И. Особенности аккумуляции и распределения тяжелых металлов в почвенном покрове промышленного города Текст. / В.И. Титова, М.В. Дабахов // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002. - С. 437.

144. Морфенина, О. Е. Изменение почвенной биоты при антропогенном воздействии. Проблемы почвенного биомониторинга Текст. / О. Е. Морфенина // Почвенноэкологический мониторинг и охрана почв, М: Изд-во МГУ 1994 - С. 272 .

145. Методика изучения особенности роста и агротехники возделывания сельскохозяйственных культур на полях, защищенных лесными полосами// Волгоград, 1970. С.37.

146. Попов, К.И. К вопросу о детоксикации тяжелых металлов, содержащихся в почве / К.И. Попов, O.K. Попов // Мелиорация, использование и охрана почв Нечерноземной зоны. Тезисы. - М.:Изд - во МГУ - 1980.-С.97.

147. Гусева, Т.М. Оценка загрязнения тяжелыми металлами ландшафта левобережья Окского бассейна Текст. / Т.М. Гусева, Ю.А. Мажайский // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздествиям. — М., 2002. С.439.

148. Попова, З.А. Охрана окружающей среды. /Попова, З.А., Попов К.И., Никольская Н.К.// 1980. С. 18 - 24.

149. Попов, O.K. Влияние различных форм азотных удобрений наформирование урожая и качественный состав ярового ячменяТекст./ O.K. Попов // Инф. листок Тульского ЦНТИ - 1985. - № 319.

150. Меркушева, М.Г. Оценка буферной способности почв Забайкалья к тяжелым металлам Текст. / М.Г. Меркушева, B.JI. Убугунов // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002.- 163 с.

151. Родоман, Б. О судьбе загородного ландшафта в центральном Нечерноземном районе РСФСР Текст. / Б. О Родоман // Сб: Экология и охрана растений Нечерноземной зоны РСФСР. Изд - во Ивановского ГУ, 1981. - С.11 - 14.

152. Рощина, В. Д. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по физиологии растений. Текст. / В.Д. Рощина // Тула, 1981.-С.35 -36.

153. Рудакова, Э. Физиолого биохимические подходы при изучении загрязнения сельскохозяйственных растений тяжелыми металлами Текст./ Рудакова Э., Каракис К // Сб: Микроэлементы в окружающей среде. 1980. ^ С.20-25.

154. Ревич, Б.А. Атмосферный воздух и здоровье населения России Текст./ Б.А. Ревич // Ж.: Экология и промышленность России»,2.1997 .

155. Барсова, Н.Ю. Характеристика устойчивости почв к загрязнению металлами по изотермам поглощения их почвами Текст. / Н.Ю. Барсова, Г.В. Мотузова // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002. - с. 162.

156. Мажайский, Ю. А. Агроэкология техногенно загрязненных ландшафтов: Монография Текст. / Ю. А. Мажайский, С. А. Торбатов, Н. Н. Дубенок, Ю. П. Пожогин. Смоленск, 2003. - 384 с.

157. Хёдреярь Х.Х., Отт Р.Э. Фитоиндикация загрязнения атмосферы тяжелыми металлами Текст. // Сб: Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Пущино, 1984. - С.204.

158. Школьник, М.Я. Микроэлементы в жизни растений./ М.Я Школьник//Г.: Наука. 1974. С.73 - 76.

159. Sardi К. Ipari emisszion altal okozott vaetozasok a szojaes borsono venyek fenologiagaban es termeseben.- Bot. Kolz., 1980.

160. Самойлова, Т.О. Влияние выбросов автотранспорта на фенологический режим и биохимические показатели древесных растений / Т.О. Самойлова Текст. //, Тезисы докладов к Всесоюзному научнопрактическому совещанию. Каунас - Гирионис, 1984. - С.55 - 56.

161. Учватов, В.П. Эколого геохимические и природоохранные аспекты трансформация природных вод в лесных экосистемах/ Учватов, В.П., Глазовскай Н.Ф. Текст. // Взаимодействие лесных экосистем и атмосферных загрязнителей. - 1982. - 4.11. -.139с.

162. Никольская, Н.К. О взаимодействии элементов в агроэкологической системе "полезащитные лесополосы поле" Текст. / Никольская Н.К., Попов К.И.// Сб: Охрана природы и совершенствование биогеоценозов. С. 12 - 16.

163. Никольская, Н.К. Реакция растений на загрязнение атмосферы и почвы Текст. / Н.К. Никольская, З.А Попова, К.И. Попов // Сб: Региональный экологический мониторинг.М,: Наука 1983. - С.227.

Информация о работе

Стульникова, Юлия Владимировна
кандидата химических наук
Ярославль-Иваново, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Методы усиления компенсаторного эффекта экосистем пригородных территорий при возрастании антропогенного воздействия - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы